2.1 共价键【上好课】高二化学深度学习辅导讲义（人教版选择性必修2）

本讲义聚焦高中化学“共价键”核心知识点，系统梳理共价键的形成与特征（饱和性、方向性）、类型（σ键和π键的形成方式、特征及判断规律）、键参数（键能、键长、键角的概念与应用），为后续分子空间结构与性质的学习搭建基础支架。 该资料通过典例解析与变式训练深化科学思维，结合键参数数据表培养数据分析能力，融入高考真题强化应用。课中辅助教师突破σ键与π键比较等难点，课后通过分层练习帮助学生查漏补缺，落实化学观念与科学探究素养。

第二章 分子结构与性质 第一节 共价键 要点 1 共价键的形成和特征 1．共价键的形成 (1)概念：原子间通过______________所形成的相互作用。 (2)成键本质：当成键原子相互接近时，_________在两个原子核间重叠，电子出现在核间的概率_______，电子带负电，把带正电的两个原子核“黏结”在一起了。 2．共价键的特征 (1)饱和性 按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个______________的电子配对成键，这就是共价键的饱和性。 (2)方向性 除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的越多，电子在核间出现的概率_______，体系的能量下降也就_______，所形成的共价键就越_______，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率_______的方向形成，所以共价键具有方向性。 要点 2 共价键的类型 1．σ键和π键 (1)σ键 形成 由两个原子的s轨道或p轨道“_______”重叠形成 类型 s­s型 s­p型 p­p型 特征 ①以形成化学键的两原子核的_______为轴做旋转操作，共价键的电子云的图形_______，这种特征称为_______； ②σ键的强度_______。 (2)π键 形成 由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成 p­p型 特征 ①每个π键的电子云由两块组成，它们互为______，这种特征称为______； ②π键_______旋转；不如σ键牢固，比较容易_______。 2．常见分子的中的共价键的形成 (1)氮气 基态氮原子的轨道表示式为，在2p能级上有三个未成对电子，分别占据2px、2py、2pz三个原子轨道，当两个氮原子结合成氮分子时，两个氮原子的2px轨道沿x轴方向以“_______”的方式发生重叠，形成_____个σ键；同时2py⁃2py和2pz⁃2pz轨道只能以相互平行的“_______”的方式发生重叠，形成_____个π键。 (2)乙烷、乙烯、乙炔 ①乙烷、乙烯、乙炔分子中的σ键和π键 乙烷 乙烯 乙炔 σ键数目 π键数目 ②乙烯分子中共价键的形成：乙烯分子中两个碳原子的p轨道“头碰头”重叠形成一个σ键，而两个碳原子间相互垂直的p轨道“肩并肩”重叠形成一个π键，故乙烯分子中的碳碳双键由一个σ键和一个π键构成。 (3)共价键存在 ①单质中，如H2、O2、Cl2等； ②共价化合物中，如H2O、H2SO4、CH4等； ③离子化合物中，如NaOH、NH4Cl、Na2O2等。 ④并不是所有单质分子中都有共价键，如稀有气体分子中不存在化学键。 3．σ键和π键的一般判断规律 共价单键 共价双键 共价三键 要点 3 键参数——键能、键长与键角 1．键能 (1)概念：键能是指气态分子中_____化学键解离成气态原子所_____的能量，单位是_______。 键能通常是298.15 K(25 ℃)、101 kPa条件下的标准值，可通过实验测定，更多的却是推算获得的，键能数据是_______。  (2)应用 ①定量衡量共价键强弱 键能越大，气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量越多，共价键越_______。 ②判断分子的稳定性 一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越_______。 ③利用键能估算化学反应热效应 ΔH=_______的总键能-_______的总键能。 2．键长 (1)概念：构成化学键的两个原子的_______。因此原子半径决定共价键的键长，原子半径越小，共价键的键长_______。 (2)应用：键长是衡量共价键强弱的另一重要参数，共价键的键长越短，往往键能_______，表明共价键越_______。 3．键角 (1)概念：在多原子分子中，两个______________之间的夹角。 键角的数值可通过晶体的______________获得，部分键角图解： CO2为_______形分子，H2O为_______形分子，NH3为_______形分子。 (2)应用 ①键角是描述______________的重要参数，_______和_______决定分子的空间结构。多原子分子的键角一定，表明共价键具有_______性。 ②分子的许多性质都与键角有关。 命题点 1 共价键的形成和特征 典例1下列说法正确的是(　　) A．Cl2是双原子分子，H2S是三原子分子，这是由共价键的方向性决定的 B．H2O与H2S的空间结构一样是由共价键的饱和性决定的 C．并非所有的共价键都有方向性 D．两原子轨道发生重叠后，电子在两核间出现的概率减小 变式1下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是(　　) A．H2S和Na2O2 B．H2O2和CaF2 C．NH3和N2 D．HNO3和NaCl 变式2 共价键具有饱和性和方向性。下列有关叙述中不正确的是(　　) A．共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的 B．共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的 C．共价键的方向性决定了分子的空间结构 D．所有共价键都具有方向性 命题点 2 共价键的类型及判断 典例2 下列说法正确的是(　　) A．π键是由两个原子的p轨道“头碰头”重叠形成的 B．σ键呈镜面对称，π键呈轴对称 C．C2H6中的化学键全为σ键，而C2H4中含有σ键和π键 D．H2中含有σ键，而Cl2中除含有σ键外还含有π键 变式1 下列关于σ键和π键的说法不正确的是(　　) A．σ键和π键能同时存在于同一个分子中 B．σ键是原子轨道“头碰头”重叠形成的，π键是原子轨道“肩并肩”重叠形成的 C．乙烯分子中含有5个σ键和1个π键 D．H2分子中只存在σ键，N2分子中只存在π键 变式2 有以下物质：①HF　②Cl2　③H2O　④N2　⑤C2H4　⑥C2H6　⑦H2　⑧HCN(H—C≡N)，试回答下列问题(用序号回答)： (1)只含有极性键的是____________；只含有非极性键的是____________；既含有极性键又含有非极性键的是________。 (2)只有σ键的是________________，既有σ键又有π键的是________。 (3)在上述双原子分子中，含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是__________，含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________，含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________。 命题点 3 键参数及应用 典例3碳和硅的有关化学键的键能如表所示。 化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能/(kJ·mol-1) 347.7 413.4 351 226 318 452 分析数据，下列说法不正确的是(　　) A．C==O的键能为702 kJ·mol-1 B．SiH4的稳定性小于CH4 C．一般原子半径越大，键能越小 D．C与C之间比Si与Si之间更易形成π键 变式1某些化学键的键能(kJ·mol-1)如表所示： 化学键 H—H Cl—Cl Br—Br I—I H—Cl H—Br H—I 键能 436 242.7 193.7 152.7 431.8 366 298.7 (1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出热量　　　kJ。  (2)在一定条件下，1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的顺序是　　　(填字母)。  A．Cl2>Br2>I2 B．I2>Br2>Cl2 C．Br2>I2>Cl2 预测1 mol H2在足量F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热　　　　(填“多”或“少”)。  变式2 已知某些共价键的键能、键长数据如表所示： 共价键 Cl—Cl Br—Br I—I H—F H—Cl H—Br H—I H—O 键能/(kJ·mol-1) 242.7 193.7 152.7 568 431.8 366 298.7 462.8 键长/pm 198 228 267 96 共价键 C—C C==C C≡C C—H N—H N==O O—O O==O 键能/(kJ·mol-1) 347.7 615 812 413.4 390.8 607 142 497.3 键长/pm 154 133 120 109 101 (1)下列推断正确的是　　　　(填字母)。  A．热稳定性：HF>HCl>HBr>HI B．氧化性：I2>Br2>Cl2 C．沸点：H2O>NH3 D．还原性：HI>HBr>HCl>HF (2)在HX(X=F、Cl、Br、I)分子中，键长最短的是　　　，最长的是　　　　；O—O的键长　　　 (填“大于”“小于”或“等于”)O==O的键长。  点拨 1 对于共价键的认识易错点 (1)共价键不仅存在于共价化合物中，也可以存在于离子化合物中，如NaOH、NH4Cl中都含有共价键，还可以存在于非金属单质中，如H2、O3等。 (2)非金属元素之间并不是只形成共价键，也可以形成离子键，如NH4NO3只由非金属元素组成，但是含有离子键。 (3)活泼的金属元素和非金属元素之间也可以形成共价键，如AlCl3中只有共价键。 (4)所有共价键都有饱和性，但并不是所有的共价键都有方向性，如氢气中的共价键就没有方向性。 点拨 2 σ键与π键的比较 1．σ键与π键的比较 共价键类型 σ键 π键 原子轨道重叠方式 沿键轴方向“头碰头”重叠 沿键轴方向“肩并肩”重叠 原子轨道重叠部位 两原子核之间，在键轴处 键轴上方和下方，键轴处为零 原子轨道重叠程度 大 小 化学活泼性 不活泼 活泼 成键规律 共价单键是σ键；共价双键中有一个σ键，一个π键；共价三键中有一个σ键，两个π键 2．σ键和π键的特点 (1)s轨道与s轨道形成σ键时，电子并不是只在两核间运动，只是电子在两核间出现的概率大。 (2)因s轨道是球形的，故s轨道与s轨道形成σ键时，无方向性。两个s轨道只能形成σ键，不能形成π键。 (3)两个原子间可以只形成σ键，但不能只形成π键。 (4)σ键和π键对分子性质的影响：通常情况下，σ键比π键牢固，π键比较容易断裂，因此含π键的化合物的化学性质比只含σ键的化合物活泼，如乙烯的化学性质比乙烷的活泼。 点拨 3 键参数及应用 1．共价键强弱的判断 (1)由原子半径和共用电子对数判断：成键原子的原子半径越小，共用电子对数越多，则共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。 (2)由键能判断：共价键的键能越大，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越大。 (3)由键长判断：共价键的键长越短，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越大。 (4)由电负性判断：元素的电负性越大，该元素的原子对共用电子对的吸引力越大，与其他元素形成的共价键越稳定。 2．定性判断键长的方法 (1)根据原子半径进行判断。在其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。 (2)根据共用电子对数判断。就相同的两原子形成的共价键而言，当两个原子形成双键或者三键时，由于原子轨道的重叠程度增大，原子之间的核间距减小，键长变短，故单键键长>双键键长>三键键长。 ◆能力强化练 1．石灰氮(主要成分为CaCN2)是一种氮肥，与土壤中的H2O反应生成氰胺(H2N—C≡N)，氰胺可进一步转化为尿素［CO(NH2)2］。下列有关说法正确的是(　　) A．H2O的电子式为H+］2-H+ B．1个H2N—C≡N分子中含有3个σ键 C．H2N—C≡N分子中σ键与π键的数目之比为2∶1 D．已知CO(NH2)2中含有碳氧双键，1个CO(NH2)2分子中含有2个π键 2．下列反应中，有机物分子中化学键的断裂只涉及π键断裂的是(　　) A．CH4的燃烧 B．C2H4与Cl2的加成反应 C．CH4与Cl2的取代反应 D．C2H4被酸性KMnO4溶液氧化 3．化合物X是一种新型锅炉水除氧剂，其结构式为，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是(　　) A．X分子中含有s⁃p σ键和p⁃p σ键 B．X分子中的共用电子对数目为12 C．1 mol X分子中所含的σ键数目为10NA D．X分子中既含σ键又含π键 4．NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．标准状况下，22.4 L HF中含有的极性键数目为NA B．常温下，1 L pH=2的甲酸(HCOOH)溶液中，含有氢离子数为0.01NA C．密闭容器中，1 mol N2和3 mol H2催化反应后分子总数为2NA D．1 mol甲醛(HCHO)中所含σ键总数为4NA 5．N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，·表示对应原子提供的电子。下列说法错误的是(　　) A．N2分子与CO分子中都含σ键和π键 B．N2分子与CO分子中的π键不完全相同 C．电负性：C<O D．N2分子中含有2个π键，CO分子中含有1个π键 6．据报道，大气中存在一种潜在的温室气体SF5—CF3(结构如图)，虽然其数量有限，但它是已知气体中吸热最高的。下列关于SF5—CF3的说法正确的是(　　) A．分子中有σ键也有π键 B．C—F是s⁃p σ键 C．分子中不是所有原子都满足8电子稳定结构 D．0.1 mol SF5—CF3分子中含8 mol电子 7．硝基胍的结构简式如图所示(“→”是一种特殊的共价单键，属于σ键)。下列说法正确的是(　　) A．硝基胍分子中只含极性键，不含非极性键 B．N原子间只能形成σ键 C．硝基胍分子中σ键与π键的个数比是5∶1 D．10.4 g硝基胍中含有11×6.02×1023个原子 8．根据π键的成键特征判断C==C的键能与C—C的键能之间的数量关系(　　) A．双键的键能等于单键的键能的2倍 B．双键的键能大于单键的键能的2倍 C．双键的键能小于单键的键能的2倍 D．双键的键能等于单键的键能 9．工业上制备粗硅的反应为2C+SiO2Si+2CO↑，若C过量，还会生成SiC。下列叙述错误的是(　　) A．1个CO分子内含有1个σ键和2个π键 B．键能：C—H>Si—H，因此甲硅烷没有甲烷稳定 C．键长：C—Si<Si—Si，因此熔点：SiC>Si D．键长：C—C<Si—Si，因此C的还原性大于Si的还原性 10．已知共价键的键能与热化学方程式信息如表所示： 共价键 H—H H—O 键能/(kJ·mol-1) 436 463 热化学方程式 2H2(g)+O2(g) ===2H2O(g)　ΔH=-482 kJ·mol-1 则2O(g) ===O2(g)的ΔH为(　　) A．+428 kJ·mol-1 B．-428 kJ·mol-1 C．+498 kJ·mol-1 D．-498 kJ·mol-1 11．断开1 mol化学键形成气态原子所需要的能量用E表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是(　　) 共价键 H—H F—F H—F H—Cl H—I E/(kJ·mol-1) 436 157 568 432 298 A．432 kJ·mol-1>E(H—Br)>298 kJ·mol-1 B．表中最稳定的共价键是H—F C．键的极性：H—F>H—Cl>H—I D．H2(g)+F2(g)===2HF(g)　ΔH=+25 kJ·mol-1 12．回答下列问题(设NA为阿伏加德罗常数的值)： (1)1 mol CO2中含有的σ键数目为　　　　。  (2)已知CO和CN-与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为　　　　。HCN分子中σ键与π键数目之比为　　　　。  (3)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子，该分子中σ键与π键的个数之比为　　　　。  (4)1 mol乙醛()分子中含有 σ键的数目为　　　　，1个CO(NH2)2()分子中含有σ键的个数为　　　　。  13．有三种物质AC2、B2C2、AD4，在常温下分别为气体、固体和液体。元素A的最高正价和最低负价的绝对值相等；元素B的单质能在C的气态单质中剧烈燃烧，火焰呈黄色，并生成淡黄色固体B2C2；元素D的负一价阴离子电子层结构与氩原子相同。则： (1)A、B、C、D的元素名称分别为　　　　、　　　　、　　　　、　　　　。  (2)AD4分子中含有的σ键类型为　　　　　　(填“s⁃s”“s⁃p”或“p⁃p”)键。  (3)D的负一价阴离子的电子排布式为　　　　　　，B2C2属　　　　(填“离子”或“共价”)化合物。  ◆综合拔高练 14．NH3、NF3、NCl3等分子中心原子相同，如果周围原子电负性大则键角小。NH3、NF3、NCl3三种分子中，键角大小的顺序是(　　) A．NH3>NF3>NCl3 B．NCl3>NF3>NH3 C．NH3>NCl3>NF3 D．NF3>NCl3>NH3 15．意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的气态N4分子，其分子结构如图所示。已知断裂1 mol N—N吸收167 kJ热量，生成1 mol N≡N放出942 kJ热量，根据以上信息和数据，判断下列说法正确的是(　　) A．N4属于一种新型的化合物 B．N4分子中存在非极性键 C．N4分子中N—N的键角为109°28' D．1 mol N4转变成N2将吸收882 kJ热量 16．硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。碳和硅的有关化学键键能如表所示，简要分析和解释下列有关事实： 化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能/(kJ·mol-1) 347.7 413.4 351 226 318 452 (1)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是　　　   　　 　　。  (2)SiH4的稳定性小于CH4，硅更易生成氧化物，原因是　　 　　 _______________________________________________________________________________。  17．已知下列化学键的键能： 化学键 C—C N—N O—O OO O—H S—H Se—H N—H As—H 键能/(kJ·mol-1) 347.7 193 142 497.3 462.8 363.5 276 390.8 247 回答下列问题： (1)过氧化氢不稳定，易发生分解反应：2H2O2(g)===2H2O(g)+O2(g)，利用键能数据计算该反应的反应热为　　　　　。  (2)O—H、S—H、Se—H的键能逐渐减小，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，据此可推测P—H的键能范围为　　　　<P—H的键能<　　　　。  (3)有机物是以碳骨架为基础的化合物，即碳原子间易形成C—C长链，而氮原子与氮原子间，氧原子与氧原子间难形成N—N长链和O—O长链，原因是　　　  　　　　 __________________________________________________________________________。  ◆高考真题练 18．（2024·山东卷）由O、F、I组成化学式为的化合物，能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是 A．图中O代表F原子 B．该化合物中存在过氧键 C．该化合物中I原子存在孤对电子 D．该化合物中所有碘氧键键长相等 19．判断正误 (1)2025·安徽卷）H2O和NH3分子中的键长：O-H>N-H ( ) (2)2025·河北卷）宏观现象：氮气稳定存在于自然界中，微观解释：氮分子中存在氮氮三键，断开该共价键需要较多的能量（ ） (3)2025·湖北卷）磷单质通常不以P2形式存在，因为磷磷之间难以形成三键（ ） (4)2025·甘肃卷）磺酸基（-SO3H）中的S—O键能比S=O小（ ） (5)2025·黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古卷）Cl-O键长小于H—O键长（ ） (7)2025·安徽卷）HOF的电子式为（ ） (8)2025·安徽卷）反应中有非极性键的断裂和形成（ ） 1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 分子结构与性质 第一节 共价键 要点 1 共价键的形成和特征 1．共价键的形成 (1)概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。 (2)成键本质：当成键原子相互接近时，原子轨道在两个原子核间重叠，电子出现在核间的概率增大，电子带负电，把带正电的两个原子核“黏结”在一起了。 2．共价键的特征 (1)饱和性 按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋状态相反的电子配对成键，这就是共价键的饱和性。 (2)方向性 除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的越多，电子在核间出现的概率越大，体系的能量下降也就越多，所形成的共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性。 要点 2 共价键的类型 1．σ键和π键 (1)σ键 形成 由两个原子的s轨道或p轨道“头碰头”重叠形成 类型 s­s型 s­p型 p­p型 特征 ①以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云的图形不变，这种特征称为轴对称； ②σ键的强度较大。 (2)π键 形成 由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成 p­p型 特征 ①每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称； ②π键不能旋转；不如σ键牢固，比较容易断裂。 2．常见分子的中的共价键的形成 (1)氮气 基态氮原子的轨道表示式为，在2p能级上有三个未成对电子，分别占据2px、2py、2pz三个原子轨道，当两个氮原子结合成氮分子时，两个氮原子的2px轨道沿x轴方向以“头碰头”的方式发生重叠，形成一个σ键；同时2py⁃2py和2pz⁃2pz轨道只能以相互平行的“肩并肩”的方式发生重叠，形成两个π键。 (2)乙烷、乙烯、乙炔 ①乙烷、乙烯、乙炔分子中的σ键和π键 乙烷 乙烯 乙炔 σ键数目 7 5 3 π键数目 0 1 2 ②乙烯分子中共价键的形成：乙烯分子中两个碳原子的p轨道“头碰头”重叠形成一个σ键，而两个碳原子间相互垂直的p轨道“肩并肩”重叠形成一个π键，故乙烯分子中的碳碳双键由一个σ键和一个π键构成。 (3)共价键存在 ①单质中，如H2、O2、Cl2等； ②共价化合物中，如H2O、H2SO4、CH4等； ③离子化合物中，如NaOH、NH4Cl、Na2O2等。 ④并不是所有单质分子中都有共价键，如稀有气体分子中不存在化学键。 3．σ键和π键的一般判断规律 共价单键 σ键 共价双键 一个σ键、一个π键 共价三键 一个σ键、两个π键 要点 3 键参数——键能、键长与键角 1．键能 (1)概念：键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量，单位是kJ·mol-1。 键能通常是298.15 K(25 ℃)、101 kPa条件下的标准值，可通过实验测定，更多的却是推算获得的，键能数据是平均值。  (2)应用 ①定量衡量共价键强弱 键能越大，气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量越多，共价键越牢固。 ②判断分子的稳定性 一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定。 ③利用键能估算化学反应热效应 ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能。 2．键长 (1)概念：构成化学键的两个原子的核间距。因此原子半径决定共价键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。 (2)应用：键长是衡量共价键强弱的另一重要参数，共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定。 3．键角 (1)概念：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。 键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得，部分键角图解： CO2为直线形分子，H2O为V形分子，NH3为三角锥形分子。 (2)应用 ①键角是描述分子空间结构的重要参数，键长和键角决定分子的空间结构。多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。 ②分子的许多性质都与键角有关。 命题点 1 共价键的形成和特征 典例1下列说法正确的是(　　) A．Cl2是双原子分子，H2S是三原子分子，这是由共价键的方向性决定的 B．H2O与H2S的空间结构一样是由共价键的饱和性决定的 C．并非所有的共价键都有方向性 D．两原子轨道发生重叠后，电子在两核间出现的概率减小 答案　C 解析　Cl2是双原子分子，H2S是三原子分子，这是由共价键的饱和性决定的，A不正确；氢气中的共价键没有方向性，C正确；两原子轨道发生重叠后，电子在两核间出现的概率增大，D不正确。 变式1下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是(　　) A．H2S和Na2O2 B．H2O2和CaF2 C．NH3和N2 D．HNO3和NaCl 答案　C 解析　A项，Na2O2中既有离子键又有O—O共价键，不符合题意；B项，CaF2中只有离子键，不符合题意；D项，NaCl中只有离子键，不符合题意。 变式2 共价键具有饱和性和方向性。下列有关叙述中不正确的是(　　) A．共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的 B．共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的 C．共价键的方向性决定了分子的空间结构 D．所有共价键都具有方向性 答案 D 解析 原子的未成对电子一旦配对成键，就不再与其他原子的未成对电子配对成键，故成键原子的未成对电子数决定了该原子形成的共价键数量，即饱和性，A项正确；形成共价键时，为了达到原子轨道的最大重叠程度，成键的方向与原子轨道的伸展方向就存在着必然的联系，则共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的，而共价键的方向性又决定了所形成分子的空间结构，B、C项正确；由于s轨道是球形对称的，故两个s轨道重叠形成的共价键无方向性，D项不正确。 命题点 2 共价键的类型及判断 典例2 下列说法正确的是(　　) A．π键是由两个原子的p轨道“头碰头”重叠形成的 B．σ键呈镜面对称，π键呈轴对称 C．C2H6中的化学键全为σ键，而C2H4中含有σ键和π键 D．H2中含有σ键，而Cl2中除含有σ键外还含有π键 答案 C 解析 原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为σ键，以“肩并肩”方式相互重叠形成的共价键为π键，A项错误；原子轨道重叠方式的不同决定了σ键呈轴对称，π键呈镜面对称，B项错误；分子中所有的共价单键都是σ键，C2H6、H2、Cl2中都仅含有共价单键，故只含有σ键，而C2H4中含有共价双键，因而含有σ键和π键，C项正确，D项错误。 变式1 下列关于σ键和π键的说法不正确的是(　　) A．σ键和π键能同时存在于同一个分子中 B．σ键是原子轨道“头碰头”重叠形成的，π键是原子轨道“肩并肩”重叠形成的 C．乙烯分子中含有5个σ键和1个π键 D．H2分子中只存在σ键，N2分子中只存在π键 答案　D 解析　共价单键为σ键，共价双键或三键中含有σ键、π键，故A正确；乙烯的结构简式为CH2==CH2，存在4个C—H σ键，一个碳碳双键中含有1个σ键和1个π键，所以乙烯分子中含有5个σ键和1个π键，故C正确；H2结构式为H—H，只存在σ键，N2的结构式为N≡N，存在σ键和π键，故D错误。 变式2 有以下物质：①HF　②Cl2　③H2O　④N2　⑤C2H4　⑥C2H6　⑦H2　⑧HCN(H—C≡N)，试回答下列问题(用序号回答)： (1)只含有极性键的是____________；只含有非极性键的是____________；既含有极性键又含有非极性键的是________。 (2)只有σ键的是________________，既有σ键又有π键的是________。 (3)在上述双原子分子中，含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是__________，含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________，含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________。 答案 (1)①③⑧　②④⑦　⑤⑥　(2)①②③⑥⑦　④⑤⑧　(3)⑦　①　②④ 解析 (1)由同种原子形成的共价键，属于非极性共价键，而由不同种原子形成的共价键属于极性共价键，由此可知只含有极性键的是①③⑧，只含有非极性键的是②④⑦，既含有极性键又含有非极性键的是⑤⑥。(2)根据σ键和π键的形成方式可知，两个原子之间只形成单键时，则只有σ键，没有π键；两个原子形成双键或三键时，存在σ键的同时一定存在π键，由此可知只有σ键的是①②③⑥⑦，既有σ键又有π键的是④⑤⑧。(3)①②④⑦为双原子分子，H2分子里的σ键是由两个氢原子的s轨道重叠形成的；HF分子里的σ键是由一个氢原子的1s轨道与一个氟原子的2p轨道重叠形成的；Cl2分子里的σ键是由两个氯原子的3p轨道重叠形成的；N2分子里既有σ键又有π键，其中σ键是由两个氮原子的2p轨道重叠形成的。 命题点 3 键参数及应用 典例3碳和硅的有关化学键的键能如表所示。 化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能/(kJ·mol-1) 347.7 413.4 351 226 318 452 分析数据，下列说法不正确的是(　　) A．C==O的键能为702 kJ·mol-1 B．SiH4的稳定性小于CH4 C．一般原子半径越大，键能越小 D．C与C之间比Si与Si之间更易形成π键 答案　A 解析　C==O之间存在一个σ键和一个π键，C==O的键能并不是C—O键能的两倍，A项不正确；根据表中数据，Si—H的键能小于C—H的键能，所以CH4的稳定性强于SiH4的稳定性，B项正确；Si原子半径大，相邻Si原子间距离远，p与p轨道“肩并肩”更难重叠形成π键，D项正确。 变式1某些化学键的键能(kJ·mol-1)如表所示： 化学键 H—H Cl—Cl Br—Br I—I H—Cl H—Br H—I 键能 436 242.7 193.7 152.7 431.8 366 298.7 (1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出热量　　　kJ。  (2)在一定条件下，1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的顺序是　　　(填字母)。  A．Cl2>Br2>I2 B．I2>Br2>Cl2 C．Br2>I2>Cl2 预测1 mol H2在足量F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热　　　　(填“多”或“少”)。  答案　(1)184.9　(2)a　多 解析　(1)根据键能数据可得，H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH=436 kJ·mol-1+242.7 kJ·mol-1-431.8 kJ·mol-1×2=-184.9 kJ·mol-1，1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，参加反应的H2和Cl2都是1 mol，生成2 mol HCl，故放出的热量为184.9 kJ。(2)由表中数据计算知1 mol H2在Cl2中燃烧放热最多，在I2中燃烧放热最少；由以上结果分析，生成物越稳定，放出热量越多。因稳定性：HF>HCl，故1 mol H2在F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热多。 变式2 已知某些共价键的键能、键长数据如表所示： 共价键 Cl—Cl Br—Br I—I H—F H—Cl H—Br H—I H—O 键能/(kJ·mol-1) 242.7 193.7 152.7 568 431.8 366 298.7 462.8 键长/pm 198 228 267 96 共价键 C—C C==C C≡C C—H N—H N==O O—O O==O 键能/(kJ·mol-1) 347.7 615 812 413.4 390.8 607 142 497.3 键长/pm 154 133 120 109 101 (1)下列推断正确的是　　　　(填字母)。  A．热稳定性：HF>HCl>HBr>HI B．氧化性：I2>Br2>Cl2 C．沸点：H2O>NH3 D．还原性：HI>HBr>HCl>HF (2)在HX(X=F、Cl、Br、I)分子中，键长最短的是　　　，最长的是　　　　；O—O的键长　　　 (填“大于”“小于”或“等于”)O==O的键长。  答案　(1)ACD　(2)HF　HI　大于 解析　(1)根据表中数据知，同主族元素从上至下气态氢化物的键能逐渐减小，热稳定性逐渐减弱，A项正确；从键能看，氯气、溴单质、碘单质的热稳定性逐渐减弱，由原子结构知，氧化性也逐渐减弱，B项错误；H2O在常温下为液态，NH3在常温下为气态，则H2O的沸点比NH3的高，C项正确；还原性与失电子能力有关，还原性：HI>HBr>HCl>HF，D项正确。 点拨 1 对于共价键的认识易错点 (1)共价键不仅存在于共价化合物中，也可以存在于离子化合物中，如NaOH、NH4Cl中都含有共价键，还可以存在于非金属单质中，如H2、O3等。 (2)非金属元素之间并不是只形成共价键，也可以形成离子键，如NH4NO3只由非金属元素组成，但是含有离子键。 (3)活泼的金属元素和非金属元素之间也可以形成共价键，如AlCl3中只有共价键。 (4)所有共价键都有饱和性，但并不是所有的共价键都有方向性，如氢气中的共价键就没有方向性。 点拨 2 σ键与π键的比较 1．σ键与π键的比较 共价键类型 σ键 π键 原子轨道重叠方式 沿键轴方向“头碰头”重叠 沿键轴方向“肩并肩”重叠 原子轨道重叠部位 两原子核之间，在键轴处 键轴上方和下方，键轴处为零 原子轨道重叠程度 大 小 化学活泼性 不活泼 活泼 成键规律 共价单键是σ键；共价双键中有一个σ键，一个π键；共价三键中有一个σ键，两个π键 2．σ键和π键的特点 (1)s轨道与s轨道形成σ键时，电子并不是只在两核间运动，只是电子在两核间出现的概率大。 (2)因s轨道是球形的，故s轨道与s轨道形成σ键时，无方向性。两个s轨道只能形成σ键，不能形成π键。 (3)两个原子间可以只形成σ键，但不能只形成π键。 (4)σ键和π键对分子性质的影响：通常情况下，σ键比π键牢固，π键比较容易断裂，因此含π键的化合物的化学性质比只含σ键的化合物活泼，如乙烯的化学性质比乙烷的活泼。 点拨 3 键参数及应用 1．共价键强弱的判断 (1)由原子半径和共用电子对数判断：成键原子的原子半径越小，共用电子对数越多，则共价键越牢固，含有该共价键的分子越稳定。 (2)由键能判断：共价键的键能越大，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越大。 (3)由键长判断：共价键的键长越短，共价键越牢固，破坏共价键消耗的能量越大。 (4)由电负性判断：元素的电负性越大，该元素的原子对共用电子对的吸引力越大，与其他元素形成的共价键越稳定。 2．定性判断键长的方法 (1)根据原子半径进行判断。在其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。 (2)根据共用电子对数判断。就相同的两原子形成的共价键而言，当两个原子形成双键或者三键时，由于原子轨道的重叠程度增大，原子之间的核间距减小，键长变短，故单键键长>双键键长>三键键长。 ◆能力强化练 1．石灰氮(主要成分为CaCN2)是一种氮肥，与土壤中的H2O反应生成氰胺(H2N—C≡N)，氰胺可进一步转化为尿素［CO(NH2)2］。下列有关说法正确的是(　　) A．H2O的电子式为H+］2-H+ B．1个H2N—C≡N分子中含有3个σ键 C．H2N—C≡N分子中σ键与π键的数目之比为2∶1 D．已知CO(NH2)2中含有碳氧双键，1个CO(NH2)2分子中含有2个π键 答案　C 解析　H2O是共价化合物，电子式为H，A项错误；共价单键是σ键，共价三键中有1个σ键、2个π键，故1个H2N—C≡N分子中含有4个σ键、2个π键，B项错误，C项正确；1个CO(NH2)2分子中只含有1个碳氧双键，其余为单键，故1个CO(NH2)2分子中含有1个π键，D项错误。 2．下列反应中，有机物分子中化学键的断裂只涉及π键断裂的是(　　) A．CH4的燃烧 B．C2H4与Cl2的加成反应 C．CH4与Cl2的取代反应 D．C2H4被酸性KMnO4溶液氧化 答案　B 解析　CH4不含π键，且有机物燃烧时，断裂所有的化学键，A不符合题意；C2H4和Cl2发生加成反应时，C2H4中的碳碳双键断裂形成碳碳单键和碳氯单键，化学键的断裂只涉及π键的断裂，B符合题意；CH4不含π键，且取代反应中，断裂的化学键是单键，即σ键，C不符合题意；C2H4被酸性KMnO4溶液氧化时，C2H4中的所有化学键都断裂，D不符合题意。 3．化合物X是一种新型锅炉水除氧剂，其结构式为，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是(　　) A．X分子中含有s⁃p σ键和p⁃p σ键 B．X分子中的共用电子对数目为12 C．1 mol X分子中所含的σ键数目为10NA D．X分子中既含σ键又含π键 答案　C 解析　X分子中含有N—H s⁃p σ键和N—N p⁃p σ键，故A正确；1 mol X分子中所含的σ键数目为11NA，故C错误；单键都是σ键，双键中含一个σ键和一个π键，故X分子中既含σ键又含π键，故D正确。 4．NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．标准状况下，22.4 L HF中含有的极性键数目为NA B．常温下，1 L pH=2的甲酸(HCOOH)溶液中，含有氢离子数为0.01NA C．密闭容器中，1 mol N2和3 mol H2催化反应后分子总数为2NA D．1 mol甲醛(HCHO)中所含σ键总数为4NA 答案　B 解析　标准状况下，HF为液态，不能用气体摩尔体积计算22.4 L HF的物质的量，A错误；合成氨的反应是可逆反应，催化反应后分子总数大于2NA，C错误；共价单键是σ键，共价双键中有一个是σ键，故一个甲醛分子有3个σ键，1 mol甲醛(HCHO)中所含σ键总数为3NA，D错误。 5．N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，·表示对应原子提供的电子。下列说法错误的是(　　) A．N2分子与CO分子中都含σ键和π键 B．N2分子与CO分子中的π键不完全相同 C．电负性：C<O D．N2分子中含有2个π键，CO分子中含有1个π键 答案　D 解析　从题图可以看出，N2分子与CO分子均含有1个σ键和2个π键，A项正确、D项错误；N2分子中的π键是由每个氮原子各提供一个p电子以“肩并肩”的方式形成的，而CO分子中的一个π键是由O原子单方面提供电子对形成的，B项正确；同一周期元素从左到右，电负性逐渐增大，故电负性：C<O，C项正确。 6．据报道，大气中存在一种潜在的温室气体SF5—CF3(结构如图)，虽然其数量有限，但它是已知气体中吸热最高的。下列关于SF5—CF3的说法正确的是(　　) A．分子中有σ键也有π键 B．C—F是s⁃p σ键 C．分子中不是所有原子都满足8电子稳定结构 D．0.1 mol SF5—CF3分子中含8 mol电子 答案　C 解析　SF5—CF3分子中只有共价单键，即只有σ键，没有π键，故A错误；C—F是p⁃p σ键，故B错误；一个SF5—CF3分子中有94个电子，则0.1 mol SF5—CF3分子中含9.4 mol电子，故D错误。 7．硝基胍的结构简式如图所示(“→”是一种特殊的共价单键，属于σ键)。下列说法正确的是(　　) A．硝基胍分子中只含极性键，不含非极性键 B．N原子间只能形成σ键 C．硝基胍分子中σ键与π键的个数比是5∶1 D．10.4 g硝基胍中含有11×6.02×1023个原子 答案　C 解析　分子中N—N为非极性键，A项错误；N原子间可以形成σ键和π键，B项错误；分子中含有4个N—H、1个C==N、1个N==O、2个C—N、1个N—N和1个N→O，σ键与π键的个数比是5∶1，C项正确；硝基胍的分子式为CN4H4O2，相对分子质量为104，10.4 g该物质的物质的量为0.1 mol，含有1.1×6.02×1023个原子，D项错误。 8．根据π键的成键特征判断C==C的键能与C—C的键能之间的数量关系(　　) A．双键的键能等于单键的键能的2倍 B．双键的键能大于单键的键能的2倍 C．双键的键能小于单键的键能的2倍 D．双键的键能等于单键的键能 答案　C 解析　由于π键键能小于σ键，双键中有1个σ键和1个π键，故双键键能小于单键键能的2倍。 9．工业上制备粗硅的反应为2C+SiO2Si+2CO↑，若C过量，还会生成SiC。下列叙述错误的是(　　) A．1个CO分子内含有1个σ键和2个π键 B．键能：C—H>Si—H，因此甲硅烷没有甲烷稳定 C．键长：C—Si<Si—Si，因此熔点：SiC>Si D．键长：C—C<Si—Si，因此C的还原性大于Si的还原性 答案　D 解析　CO的结构式为C≡O，则1个CO分子内含有1个σ键和2个π键，故A正确；原子半径：C<Si，共价键键长：C—H<Si—H，键能：C—H>Si—H，共价键的牢固程度：C—H>Si—H，因此甲硅烷没有甲烷稳定，故B正确；原子半径：C<Si，键长：C—Si<Si—Si，共价键的牢固程度：C—Si>Si—Si，因此熔点：SiC>Si，键长越短，物质性质越稳定，因此C的还原性小于Si的还原性，故C正确、D错误。 10．已知共价键的键能与热化学方程式信息如表所示： 共价键 H—H H—O 键能/(kJ·mol-1) 436 463 热化学方程式 2H2(g)+O2(g) ===2H2O(g)　ΔH=-482 kJ·mol-1 则2O(g) ===O2(g)的ΔH为(　　) A．+428 kJ·mol-1 B．-428 kJ·mol-1 C．+498 kJ·mol-1 D．-498 kJ·mol-1 答案　D 解析　设O2中化学键的键能为x kJ·mol-1，依题意有(2×436+x)-4×463=-482，解得x=498，2O(g) ===O2(g)为化学键的形成过程，为放热过程，故ΔH=-498 kJ·mol-1。 11．断开1 mol化学键形成气态原子所需要的能量用E表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是(　　) 共价键 H—H F—F H—F H—Cl H—I E/(kJ·mol-1) 436 157 568 432 298 A．432 kJ·mol-1>E(H—Br)>298 kJ·mol-1 B．表中最稳定的共价键是H—F C．键的极性：H—F>H—Cl>H—I D．H2(g)+F2(g)===2HF(g)　ΔH=+25 kJ·mol-1 答案　D 解析　A项，键长越短，键能越大，共价键越稳定，键长可以通过原子半径进行比较，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则H—Br的键能在H—Cl和H—I之间，正确；B项，键能越大，共价键越稳定，表中H—F的键能最大，因此H—F最稳定，正确；C项，元素非金属性越强，得电子能力越强，电子对越偏向此元素原子，形成共价键的极性越强，即极性：H—F>H—Cl>H—I，正确；D项，根据反应热和键能的关系，ΔH=(436+157-2×568)kJ·mol-1=-543 kJ·mol-1，错误。 12．回答下列问题(设NA为阿伏加德罗常数的值)： (1)1 mol CO2中含有的σ键数目为　　　　。  (2)已知CO和CN-与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为　　　　。HCN分子中σ键与π键数目之比为　　　　。  (3)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子，该分子中σ键与π键的个数之比为　　　　。  (4)1 mol乙醛()分子中含有 σ键的数目为　　　　，1个CO(NH2)2()分子中含有σ键的个数为　　　　。  答案　(1)2NA　(2)1∶2　1∶1　(3)5∶1　(4)6NA　7 解析　(1)CO2分子内含有碳氧双键，双键中一个是σ键，另一个是π键，则1 mol CO2中含有的σ键数目为2NA。(2)N2的结构式为N≡N，推知CO的结构式为C≡O，含有1个σ键、2个π键。CN-的结构式为［C≡N］-，HCN分子的结构式为H—C≡N，H—C≡N分子中σ键与π键均为2个。(3)设C、H元素形成的化合物的分子式为CmHn，则6m+n=16，且n<2m+2，解得m=2，n=4，即C2H4，结构式为，单键为σ键，双键有1个σ键和1个π键，所以1个C2H4分子中共含有5个σ键和1个π键。(4)乙醛与CO(NH2)2的结构简式分别为、，故1 mol乙醛分子中含有σ键的数目为6NA，1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键。 13．有三种物质AC2、B2C2、AD4，在常温下分别为气体、固体和液体。元素A的最高正价和最低负价的绝对值相等；元素B的单质能在C的气态单质中剧烈燃烧，火焰呈黄色，并生成淡黄色固体B2C2；元素D的负一价阴离子电子层结构与氩原子相同。则： (1)A、B、C、D的元素名称分别为　　　　、　　　　、　　　　、　　　　。  (2)AD4分子中含有的σ键类型为　　　　　　(填“s⁃s”“s⁃p”或“p⁃p”)键。  (3)D的负一价阴离子的电子排布式为　　　　　　，B2C2属　　　　(填“离子”或“共价”)化合物。  答案　(1)碳　钠　氧　氯　(2)p⁃p (3)1s22s22p63s23p6　离子 解析　(1)焰色呈黄色，说明有钠元素，则淡黄色固体为Na2O2，所以B为Na元素，C为O元素；由元素D的负一价阴离子电子层结构与氩原子相同可知D为Cl元素；由元素A的最高正价和最低负价的绝对值相等可知A为第ⅣA族元素或H，又由于AC2在常温下是气体，所以AC2是二氧化碳，即A是C元素。(2)CCl4中只有σ键，且其类型为p⁃p σ键。 ◆综合拔高练 14．NH3、NF3、NCl3等分子中心原子相同，如果周围原子电负性大则键角小。NH3、NF3、NCl3三种分子中，键角大小的顺序是(　　) A．NH3>NF3>NCl3 B．NCl3>NF3>NH3 C．NH3>NCl3>NF3 D．NF3>NCl3>NH3 答案　C 解析　因电负性：F>Cl>H，故键角大小为NH3>NCl3>NF3。 15．意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的气态N4分子，其分子结构如图所示。已知断裂1 mol N—N吸收167 kJ热量，生成1 mol N≡N放出942 kJ热量，根据以上信息和数据，判断下列说法正确的是(　　) A．N4属于一种新型的化合物 B．N4分子中存在非极性键 C．N4分子中N—N的键角为109°28' D．1 mol N4转变成N2将吸收882 kJ热量 答案　B 解析　N4是由氮元素组成的一种单质，不是新型的化合物，A错误；N4分子中氮原子与氮原子之间形成的是非极性键，B正确；N4分子是正四面体结构，键角是60°，C错误；已知断裂1 mol N—N吸收167 kJ热量，生成1 mol N≡N放出942 kJ热量，则N4(g)2N2(g)　ΔH=6×167 kJ·mol-1-2×942 kJ·mol-1=-882 kJ·mol-1，即该反应是放热反应，因此1 mol N4转变成N2将放出882 kJ热量，D错误。 16．硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。碳和硅的有关化学键键能如表所示，简要分析和解释下列有关事实： 化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能/(kJ·mol-1) 347.7 413.4 351 226 318 452 (1)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是　　　   　　 　　。  (2)SiH4的稳定性小于CH4，硅更易生成氧化物，原因是　　 　　 _______________________________________________________________________________。  答案　(1)C—C和C—H的键能较大，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si和Si—H的键能较小，易断裂，导致长链硅烷难以生成 (2)Si—H键能小于C—H键能，故SiH4的稳定性小于CH4。C—H的键能大于C—O，C—H比C—O稳定；而Si—H的键能却小于Si—O，所以Si—H不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O 17．已知下列化学键的键能： 化学键 C—C N—N O—O OO O—H S—H Se—H N—H As—H 键能/(kJ·mol-1) 347.7 193 142 497.3 462.8 363.5 276 390.8 247 回答下列问题： (1)过氧化氢不稳定，易发生分解反应：2H2O2(g)===2H2O(g)+O2(g)，利用键能数据计算该反应的反应热为　　　　　。  (2)O—H、S—H、Se—H的键能逐渐减小，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，据此可推测P—H的键能范围为　　　　<P—H的键能<　　　　。  (3)有机物是以碳骨架为基础的化合物，即碳原子间易形成C—C长链，而氮原子与氮原子间，氧原子与氧原子间难形成N—N长链和O—O长链，原因是　　　  　　　　 __________________________________________________________________________。  答案　(1)-213.3 kJ·mol-1　(2)O、S、Se位于同一主族，原子半径逐渐增大，O—H、S—H、Se—H的键长逐渐变长，因而键能依次减小　247 kJ·mol-1　390.8 kJ·mol-1　(3)C—C的键能较大，较稳定，因而易形成C—C长链，而N—N、O—O的键能小，不稳定易断裂，因此难以形成N—N、O—O长链 解析　(1)反应2H2O2(g)===2H2O(g)+O2(g)的反应热ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(462.8×4+142×2)kJ·mol-1-(462.8×4+497.3)kJ·mol-1=-213.3 kJ·mol-1。(2)N、P、As位于同一主族，原子半径逐渐增大，导致N—H、P—H、As—H的键长逐渐变长，N—H、P—H、As—H的键能依次减小，所以247 kJ·mol-1<P—H的键能<390.8 kJ·mol-1。 ◆高考真题练 18．（2024·山东卷）由O、F、I组成化学式为的化合物，能体现其成键结构的片段如图所示。下列说法正确的是 A．图中O代表F原子 B．该化合物中存在过氧键 C．该化合物中I原子存在孤对电子 D．该化合物中所有碘氧键键长相等 【答案】C 【解析】由图中信息可知，白色的小球可形成2个共价键，灰色的小球只形成1个共价键，黑色的大球形成了4个共价键，根据O、F、I的电负性大小（F最大、I最小）及其价电子数可以判断，白色的小球代表O原子、灰色的小球代表F原子，黑色的大球代表I原子。图中O（白色的小球）代表O原子，灰色的小球代表F原子，A项错误；根据该化合物结构片断可知，每个I原子与3个O原子形成共价键，根据均摊法可以判断必须有2个O原子分别与2个I原子成键，才能确定该化合物化学式为IO2F，因此，该化合物中不存在过氧键，B项错误；I原子的价电子数为7，该化合物中F元素的化合价为-1，O元素的化合价为-2，则I元素的化合价为+5，据此可以判断每I原子与其他原子形成3个单键和1个双键，I原子的价电子数不等于其形成共价键的数目，因此，该化合物中I原子存在孤对电子，C项正确；该化合物中既存在I—O单键，又存在I=O双键，单键和双键的键长是不相等的，因此，该化合物中所有碘氧键键长不相等，D项错误。 19．判断正误 (1)2025·安徽卷）H2O和NH3分子中的键长：O-H>N-H ( × ) 解析 原子半径N>O，则键长：O-H<N-H，错误。 (2)2025·河北卷）宏观现象：氮气稳定存在于自然界中，微观解释：氮分子中存在氮氮三键，断开该共价键需要较多的能量（√） 解析氮气的稳定性源于氮分子中的三键，键能高难以断裂，正确。 (3)2025·湖北卷）磷单质通常不以P2形式存在，因为磷磷之间难以形成三键（√） 解析 氮因原子半径小，p轨道有效重叠，能形成稳定的N≡N三键；磷原子半径大，p轨道重叠差，难以形成稳定的P≡P三键，因此倾向于形成P4四面体结构，正确。 (4)2025·甘肃卷）磺酸基（-SO3H）中的S—O键能比S=O小（√） 解析 已知单键的键能小于双键，则S-O的键能比S=O键能小，正确。 (5)2025·黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古卷）Cl-O键长小于H—O键长（×） 解析 Cl的原子半径大于H，Cl-O键长应大于H-O键长，错误。 (7)2025·安徽卷）HOF的电子式为（√） 解析 HOF中心原子为O，与H、F通过共用电子对形成共价键，电子式为，正确。 (8)2025·安徽卷）反应中有非极性键的断裂和形成（×） 解析 反应中F-F非极性键断裂，但没有非极性键的形成，错误。 1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $